JPS61279191A - 半導体レ−ザ - Google Patents
半導体レ−ザInfo
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- JPS61279191A JPS61279191A JP60121122A JP12112285A JPS61279191A JP S61279191 A JPS61279191 A JP S61279191A JP 60121122 A JP60121122 A JP 60121122A JP 12112285 A JP12112285 A JP 12112285A JP S61279191 A JPS61279191 A JP S61279191A
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- JP
- Japan
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- diffraction grating
- semiconductor laser
- layer
- substrate
- period
- Prior art date
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
- H01S5/4025—Array arrangements, e.g. constituted by discrete laser diodes or laser bar
- H01S5/4031—Edge-emitting structures
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- H—ELECTRICITY
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- H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/10—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region
- H01S5/12—Construction or shape of the optical resonator, e.g. extended or external cavity, coupled cavities, bent-guide, varying width, thickness or composition of the active region the resonator having a periodic structure, e.g. in distributed feedback [DFB] lasers
-
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- H—ELECTRICITY
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- H01S5/00—Semiconductor lasers
- H01S5/40—Arrangement of two or more semiconductor lasers, not provided for in groups H01S5/02 - H01S5/30
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、光フアイバ通信および光計測等の多波長光
源として使用する半導体レーザに関するものである。
源として使用する半導体レーザに関するものである。
第３図は例えばヒラヤマその他 エレクトロニクス レ
ターズ ２０巻 ４６３頁 １９８４年（Ｌ旧ｒａｙａ
ＩＩａ ｅＬ ａ１１１！Ｉｅｃｔｒｏｎ 、 Ｌｅｔ
ｔ、＋ Ｖｏｌ、２０ ＋４６３（１９８４） ）に示
された従来の多波長半導体レーザの斜視図であり、図に
おいて、ｌばｎ−１ｎＰ基板、 ２ａ、 ２ｂは回
折格子、３はｎ−１ｎＧａＡｓＰ光導波路層、４はｎ−
１ｎＰバッファ層、５はＩｎＧａＡｓＰ活性層、６はｐ
−ｙｎｐクラソＡｓＰ層、１１は５ｔｏ２層、１２はｐ
電極（アノード）、１３はｎ電極（カソード）である。
ターズ ２０巻 ４６３頁 １９８４年（Ｌ旧ｒａｙａ
ＩＩａ ｅＬ ａ１１１！Ｉｅｃｔｒｏｎ 、 Ｌｅｔ
ｔ、＋ Ｖｏｌ、２０ ＋４６３（１９８４） ）に示
された従来の多波長半導体レーザの斜視図であり、図に
おいて、ｌばｎ−１ｎＰ基板、 ２ａ、 ２ｂは回
折格子、３はｎ−１ｎＧａＡｓＰ光導波路層、４はｎ−
１ｎＰバッファ層、５はＩｎＧａＡｓＰ活性層、６はｐ
−ｙｎｐクラソＡｓＰ層、１１は５ｔｏ２層、１２はｐ
電極（アノード）、１３はｎ電極（カソード）である。
通常のへき開面に共振器の反射鏡を利用したファプリー
ベロ゛−（ＦＰ）型半導体【／−ザでは、直流電流注入
時や低周波変調時において、縦モード単一発振をしてい
ても、高速変調時には多モード化したり、注入電流や温
度変化によっても発振波長の変動が生じる。そこで、共
振器の反射鏡を回折格子で構成すれば、ＦＰ型よりも精
度良く特定の波長の光を選択することができ、また高速
変調時においても多モード化することなく、温度に対し
ても安定な単−縦モード発振が実現される。このように
多モード発振や温度による波長変動を抑えることにより
、高速・長距離通信が可能になる。
ベロ゛−（ＦＰ）型半導体【／−ザでは、直流電流注入
時や低周波変調時において、縦モード単一発振をしてい
ても、高速変調時には多モード化したり、注入電流や温
度変化によっても発振波長の変動が生じる。そこで、共
振器の反射鏡を回折格子で構成すれば、ＦＰ型よりも精
度良く特定の波長の光を選択することができ、また高速
変調時においても多モード化することなく、温度に対し
ても安定な単−縦モード発振が実現される。このように
多モード発振や温度による波長変動を抑えることにより
、高速・長距離通信が可能になる。
そこで１回折格子を半導体レーザ中に組込んだ分布帰還
（ＤＦＢ）型レーザや分布反射（Ｉ’）＋３１？）型レ
ーザと呼ばれるものが開発されている。
（ＤＦＢ）型レーザや分布反射（Ｉ’）＋３１？）型レ
ーザと呼ばれるものが開発されている。
このような回折格子を共振器に使用した半導体レーザで
は発振波長が回折格子の周期によって決定されるため、
光フアイバ通信にお４Ｊる光波長多重通信用の光源とし
て期待される。
は発振波長が回折格子の周期によって決定されるため、
光フアイバ通信にお４Ｊる光波長多重通信用の光源とし
て期待される。
従来の多波長半導体レーザは、同−基板十に異なる波長
で発振する半導体レーザを複数個集積したものであり、
次にこの動作について説明する。
で発振する半導体レーザを複数個集積したものであり、
次にこの動作について説明する。
ｎ−１ｎＰ基板１トに回折格子２．ａ、２ｂを三光束干
渉露光法により、逐次形成し、ｎ Ｉ ｎ ＧａＡｓ
Ｐ光導波路層３．ｎ−１ｎＰバッファ層４゜！ｎＧａＡ
ｓＰ活性層５．ｐ−１ｎＰクラソ１：層６＋ ｐ−１
ｎＧａＡｓＰキャップ層７をエピタキシャル成長させ、
このウェハをメサエッチングした後、ｐ−１ｎＰ層１３
．ｎ−ｒｎＰ層９，１ｎＧａＡｓＰ層１０で埋込み成長
を行う。
渉露光法により、逐次形成し、ｎ Ｉ ｎ ＧａＡｓ
Ｐ光導波路層３．ｎ−１ｎＰバッファ層４゜！ｎＧａＡ
ｓＰ活性層５．ｐ−１ｎＰクラソ１：層６＋ ｐ−１
ｎＧａＡｓＰキャップ層７をエピタキシャル成長させ、
このウェハをメサエッチングした後、ｐ−１ｎＰ層１３
．ｎ−ｒｎＰ層９，１ｎＧａＡｓＰ層１０で埋込み成長
を行う。
回折格子２ａ、２ｂは格子の周期をずらせるためにレー
ザ光のＴ渉角度を変えて、重度にうト）て露光する。
ザ光のＴ渉角度を変えて、重度にうト）て露光する。
〔発明が解決し７ようとする問題点〕
従来の半導体レーザは、異なる周期を持つ回折格子を］
三光束干渉露光法により作製しているので、レーザの波
長数だけ、露光用し・−ザ光の干渉角を微調するごとが
必要で、また複数の半導体レーデの発振波長間隔の制御
が難しいという問題点があった。
三光束干渉露光法により作製しているので、レーザの波
長数だけ、露光用し・−ザ光の干渉角を微調するごとが
必要で、また複数の半導体レーデの発振波長間隔の制御
が難しいという問題点があった。
この発明は−Ｉ−記の、１、うな問題点を解消するため
になされたもので、分布帰還型の？ν数の半導体レーデ
の発振波長の選択ができるとともに、ミ１′導体し−デ
間の発振波１是間隔を精度良く設定できる多波長半導体
Ｌ・−ザを提供することを目的とする。
になされたもので、分布帰還型の？ν数の半導体レーデ
の発振波長の選択ができるとともに、ミ１′導体し−デ
間の発振波１是間隔を精度良く設定できる多波長半導体
Ｌ・−ザを提供することを目的とする。
この発明に係るコ１６導体レーザは、回折格子の周期を
基板にで連続的に変化さローて回折格子の周期を複数の
埋込み型の活（１）層間で界なるようにしたものである
。
基板にで連続的に変化さローて回折格子の周期を複数の
埋込み型の活（１）層間で界なるようにしたものである
。
この発明に係る半導体レーザにおいては、活性層及び光
導波路層の基板上の位置によって回折格子の周期が異な
るため、各活性層はそれぞれ異なった波長で発振する。
導波路層の基板上の位置によって回折格子の周期が異な
るため、各活性層はそれぞれ異なった波長で発振する。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は本発明の一実施例による半導体Ｌ−−ザを示す斜視
図、第２図は該レーザの製造過程における回折格子を示
す斜視図であり、図中、第３図と同一符号は同一部分を
示す。図において、２１はｎ−ＩｎＰ基板、２２ａ、２
２ｂは該基板２１上に形成された回折格子、２３はｎ
Ｉ ｎ Ｇ ａＡｓＰ光導波路層、２４はＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層、２５はｐ−１ｎＰクラッド層、２６はｐ
ＩｎＧａＡｓ Ｐキャップ層、２７はｐ−ＩｎＰ層、
２８はｎ−１ｎＰ層、２９は素子分離用の満＋３０ａ＋
３０ｂはｐ電極（アノード）、３１はｎ電極（カソード
）、３２．３３は半導体レーザである。
図は本発明の一実施例による半導体Ｌ−−ザを示す斜視
図、第２図は該レーザの製造過程における回折格子を示
す斜視図であり、図中、第３図と同一符号は同一部分を
示す。図において、２１はｎ−ＩｎＰ基板、２２ａ、２
２ｂは該基板２１上に形成された回折格子、２３はｎ
Ｉ ｎ Ｇ ａＡｓＰ光導波路層、２４はＩｎＧａＡ
ｓＰ活性層、２５はｐ−１ｎＰクラッド層、２６はｐ
ＩｎＧａＡｓ Ｐキャップ層、２７はｐ−ＩｎＰ層、
２８はｎ−１ｎＰ層、２９は素子分離用の満＋３０ａ＋
３０ｂはｐ電極（アノード）、３１はｎ電極（カソード
）、３２．３３は半導体レーザである。
次にこの半導体レーザの作製方法について説明する。
まず、ｎ−ｌ ｎ Ｐ基板２１．）−に電子線用［・シ
ストを塗布しく図示せず）、電子ビームを基板面内で連
続的に線間隔がわずかに変化するように走査させて一度
に露光を行い、現像後、工・ノチング液やドライエツチ
ング法を使用して、基板面上に回折格子２２を形成する
（第２図）。
ストを塗布しく図示せず）、電子ビームを基板面内で連
続的に線間隔がわずかに変化するように走査させて一度
に露光を行い、現像後、工・ノチング液やドライエツチ
ング法を使用して、基板面上に回折格子２２を形成する
（第２図）。
次に、この回折格子２２−ヒにｎ ＩｎＧａＡｓＰ光
導波路層２３．Ｉｎ’ＧａＡｓＰ活性層２４゜ｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層２５．ｐ−ＴｎＧａＡｓＰキャンプ層２６
を逐次成長さ゛せた後、必要な半導体レーザの数に応じ
て、メサ状にエツチングを行なう。
導波路層２３．Ｉｎ’ＧａＡｓＰ活性層２４゜ｐ−Ｉｎ
Ｐクラッド層２５．ｐ−ＴｎＧａＡｓＰキャンプ層２６
を逐次成長さ゛せた後、必要な半導体レーザの数に応じ
て、メサ状にエツチングを行なう。
そして、活性Ｎ２４．光導波路Ｎ２３のクラッド及びメ
サ部以外での電流をブロックするため、ｐ−１ｎＰＩｉ
ｉ２７．ｎ−１ｎＰ層２８を埋込み成長させる。３１に
ｐ電極３０ａ、３０ｂ、ｎ電極３１、半導体レーザ３２
，３３間の素子分離用溝２９を形成する。
サ部以外での電流をブロックするため、ｐ−１ｎＰＩｉ
ｉ２７．ｎ−１ｎＰ層２８を埋込み成長させる。３１に
ｐ電極３０ａ、３０ｂ、ｎ電極３１、半導体レーザ３２
，３３間の素子分離用溝２９を形成する。
このようにして作製された半導体レーザ３２゜３３は回
折格子２２ａと２２ｂの周期がわずかに異なるため、異
なった波長で発１辰し、独立に変６周用できる。回折格
子の周期の変化率を月］山にｊ）ｆｊ整することができ
るので、４１意の波長間隔で発振する半導体レー９５を
同一基板１−に集積化１゛ることができる。また、半導
体レーデの活性層間隔を変えることによっ゛ζ波長間隔
を調整することも可能である。
折格子２２ａと２２ｂの周期がわずかに異なるため、異
なった波長で発１辰し、独立に変６周用できる。回折格
子の周期の変化率を月］山にｊ）ｆｊ整することができ
るので、４１意の波長間隔で発振する半導体レー９５を
同一基板１−に集積化１゛ることができる。また、半導
体レーデの活性層間隔を変えることによっ゛ζ波長間隔
を調整することも可能である。
なお、上記実施例では、ｌ ｎ Ｐ糸１導体【・−ザの
場合について述べたが、本発明はＧ ａ Ａ ｓ系平導
体レーザや他の材料系半導体レーデに゛ついても同様に
適用することができる。
場合について述べたが、本発明はＧ ａ Ａ ｓ系平導
体レーザや他の材料系半導体レーデに゛ついても同様に
適用することができる。
また、上記実施例でシ３（、Ｉ ｎ Ｐ基板に回折格子
を形成する場合について述べたが、活性！−１一部に光
導波ｖ８＋−を設け、その表面部に回折格子を形成して
も同様の効果を奏する。
を形成する場合について述べたが、活性！−１一部に光
導波ｖ８＋−を設け、その表面部に回折格子を形成して
も同様の効果を奏する。
さらに、に記実施例ではｎ型基板を使用する場合につい
て説明したが、ｐ型基板の場合であってもよく、上記実
施例と同様の効果を奏する。
て説明したが、ｐ型基板の場合であってもよく、上記実
施例と同様の効果を奏する。
以１のように、この発明によれば、回折格子を基板面り
で連続的にその周期を変化さ・口て形成したので、レー
ザ発振波長間隔の精度の高い多波長半導体し・−ザがｉ
ｖられる効果がある。
で連続的にその周期を変化さ・口て形成したので、レー
ザ発振波長間隔の精度の高い多波長半導体し・−ザがｉ
ｖられる効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による半導体レーザを示す
一部断面斜視図、第２図は」二記実施例における回折格
子を示す斜視図、第３図は従来の半導体レー９１を示す
斜視図である。 ２１・・・基板、２２・・・回折格子、２３・・・光導
波路層、２４・・・活性層、２５・・・クラット′層、
３０，３１・・・電極。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
一部断面斜視図、第２図は」二記実施例における回折格
子を示す斜視図、第３図は従来の半導体レー９１を示す
斜視図である。 ２１・・・基板、２２・・・回折格子、２３・・・光導
波路層、２４・・・活性層、２５・・・クラット′層、
３０，３１・・・電極。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (2)
- （１）分布帰還用の回折格子を有する複数の埋込型の活
性層を並置し集積化した並置型多波長半導体レーザにお
いて、上記回折格子の周期が複数の埋込み活性層間でそ
れぞれ異なるように上記回折格子を基板面においてその
周期を連続的に変化させて形成したことを特徴とする半
導体レーザ。 - （２）上記回折格子の形成に電子ビーム露光法を用いた
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の半導体レ
ーザ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60121122A JPS61279191A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | 半導体レ−ザ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60121122A JPS61279191A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | 半導体レ−ザ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61279191A true JPS61279191A (ja) | 1986-12-09 |
Family
ID=14803425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60121122A Pending JPS61279191A (ja) | 1985-06-04 | 1985-06-04 | 半導体レ−ザ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61279191A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0447983A2 (en) * | 1990-03-16 | 1991-09-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor laser chip and method of making the same |
| FR2758914A1 (fr) * | 1997-01-27 | 1998-07-31 | Fujitsu Ltd | Dispositif a semiconducteur optique comportant un reseau de diffraction et son procede de fabrication |
-
1985
- 1985-06-04 JP JP60121122A patent/JPS61279191A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0447983A2 (en) * | 1990-03-16 | 1991-09-25 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor laser chip and method of making the same |
| FR2758914A1 (fr) * | 1997-01-27 | 1998-07-31 | Fujitsu Ltd | Dispositif a semiconducteur optique comportant un reseau de diffraction et son procede de fabrication |
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